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  • 1 # 惠忠說科技

    “晶片有路研為徑”。現今的晶片之“殤”、不會永遠成為我們科技進步的“軟肋”和“短板”。

    作為計算機核心元件和網際網路及大資料“核芯”的微電子晶片,正受到密度限制,快到理論上的極限了,亟需新一代晶片來代替微電子晶片。而利用DNA作為資料儲存介質,和合成生物學設計新的智慧演算法、製備出具有新一代技術特徵的“生物晶片”成了理想的選擇之一。

    “生物晶片”是上世紀90年代發展起來的科學技術,得益於DNA雜交探針技術與大規模積體電路微陣列技術的結合而起源。

    DNA是“生物晶片”的核心元素。因核苷酸中的鹼基排列順序是固定、重複、極具規則方向,“生物晶片”正是基於其特性,用DNA雜交探針技術原理而研發。

    要在人工合成的DNA中匯入資料資訊,必需先把圖片、檔案和資料編碼;然後轉換成4種以上鹼基組成的序列,再採用特定的高速光譜點樣機,用DNA探針將編碼點在玻片上,達到資料、資訊儲存的目標。而且,1毫克空間就能貯存一座超大型圖書館全部書籍之後還有剩餘。

    製備“生物晶片”方法,是將大量探針分子有序、高密度的排列在載波片等載體上,與同位素或熒光等方法標記的其它樣品分子進行雜交、透過檢測每個分子雜交的訊號強度,用計算機分析、讀取樣品分子的數量和序列資訊。融合微電子學平行計算、處理和密度整合的概念,使“生物晶片”具備了高容量儲存資訊、高效運算的特點。

    雖然“生物晶片”和微電子晶片都是在微小的特殊載體上賦有海量的資料資訊,但卻是兩種不同的晶片。

    微電子晶片整合的是電子單元、“生物晶片”上佈列的是探針分子。兩者相比,“生物晶片”傳遞資訊時阻抗更小、耗能低、還具有生物特質及自我修復功能。其整合化、並行化、數字化等特性不亞於微電子晶片,所以能成為理想的資訊探測、分析處理平臺。

    據預測:在21世紀、“生物晶片”對人類的影響將比肩於微電子晶片。

    現今科研人員研發的生物“類腦晶片”、巳能用分子組成計算機的導線和電路,可模仿人腦資訊處理方式、以極低功耗對資料、資訊進行非同步、並行、分散式處理;具備感知、識別、學習等多種能力,資料處理和影象識別能力巳達到傳統計算機的數百倍,可見“生物晶片”功能之強悍!

    中國囿於DNA原備材料組織和採集、合成生物單元製備技術、設施等原因,在“生物晶片”的合成和產率上,還無法滿足量產需要,“小荷才露尖尖角”。

    2020年5月9日,中國工信部對外通報了一批重大前沿學科支援力度的佈署,合成生物學在列。

    這一佈署將使中國合成生物學的研發迎來“風口”,而“生物晶片”的研發、應用,也將隨之進入快車道。

    相信不久時間,新一代晶片和製造技術將“閃耀出世”。

  • 2 # 陳年好酒

    個人支援雲化,不管是個人還是組織,未來使用者手持的肯定都是瘦終端,可以大大降低本地運算效能的要求還可更加安全!

  • 3 # 大白鯊nice

    很難!或者說完全不可能!晶片是多學科、多專業、長時間高資金投入、硬體製造、軟體支援、多專利保護、成熟的系統支援、以及現有生態圈認同等等。除非研究的量子計算機就可以擺脫原有的計算架構,還包括生物計算機。

  • 4 # 星輝650

    能,但很累,

    因為晶片是大規模積體電路,基礎單元是二極體三極體,閘電路,

    是基本單元的大規模重複,

    基本單元的排列方式不是唯一的,

    但目前是相對簡單的一種,可以有不同的設計,但是餘地不大,

    這跟蓋樓差不多,幾個功能單元組合方式是有限的。

    你可以從最基礎的功能單元做,然後再最佳化,最後再重複整合。

    但工作量很大。

    和房地產樓盤設計是同樣的,只是整合度要大的多

  • 5 # 隨心詠歌

    肯定會有新的顛覆性技術生產的晶片。

    原因很簡單。一是,理論上來說,目前以矽材料晶元+光刻機模式製造的晶片已經快到天花板,未來發展空間有限。

    二是,人類對晶片的要求越來越高,尤其是航天、航空、手機等領域,在追求效能上乘的同時,還要繼續縮小空間,減低功耗。

    三是,新材料,新工藝,新技術的不斷突破,也為晶片的替代材料、設計和製造帶來可能。

    綜上所述,隨著技術突破,顛覆性晶片既有市場需要,也有技術進步的可能性,何時突破也就剩下時間了。

  • 6 # 繁星落石

    之所以採用光刻機,很大程度上是因為光刻的效率、精度和成本都在可以量產的範圍內。

    重新研製晶片的設計方法當然可以,那就要推翻現有的一些晶片結構,比如finfet,推翻簡單重構困難,而且要求晶片設計廠更換自己的EDA軟體。

    另外光刻是在物理條件下可行的,但是其它方法目前沒有可以確定的實行方法,驗證其物理原理也需要時間,從研發以及時間成本考慮,新的技術用於晶片製程突破可以,取代現有技術就不划算了。

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